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2.最近,科学家培育出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并将其分泌到尿液中.这是继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后,在膀胱生物反应器研究上另一进展.
(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞,常用的方法是显微注射法.所使用到仪器是显微操作仪.
(2)在基因工程中,将目的基因与运载体结合时,必须用同种限制酶和DNA连接酶.常用的运载体有质粒、动植物病毒、噬菌体的衍生物等,而作为运载体必须具备相应的条件,例如应具有标记基因以便进行筛选.进行基因转移时,通常要将外源基因转入动物的受精卵(或早期胚胎)中,原因是受精卵(或早期胚胎细胞)具有全能性,可使外源基因在相应组织细胞表达.
(3)通常采用DNA分子杂交(核酸探针)技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组中.
(4)在研究膀胱生物反应器时,应使外源基因在小鼠的膀胱上皮细胞中特异性表达.
(5)如果将药物蛋白基因转入动物如牛、羊的膀胱上皮细胞中,从转基因牛、羊尿液中提取药物比从乳汁中提取药物的更大优越性在于不受时间和性别的限制.

分析 基因工程技术的基本步骤:
1、目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成.
2、基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等.
3、将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法.
4、目的基因的检测与鉴定:(1)分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术.(2)个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等.

解答 解:(1)将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法,所用的仪器为显微操作仪.
(2)在基因工程中,构建基因表达载体时,需先用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体,还需要用DNA连接酶将目的基因与运载体结合形成重组DNA.常用的运载体有质粒、动植物病毒、噬菌体的衍生物等,而作为运载体必须具备相应的条件,例如应具有标记基因以便进行筛选.由于受精卵(或早期胚胎细胞)具有全能性,可使外源基因在相应组织细胞表达,因此进行基因转移时,通常要将外源基因转入受精卵(或早期胚胎)中.
(3)检测目的基因是否插入了小鼠的基因组通常采用DNA分子杂交技术.
(4)在研制膀胱生物反应器时,应在目的基因前加膀胱组织特异性表达的启动子,使外源基因在小鼠的膀胱上皮细胞中特异表达.
(5)从转基因牛羊尿液中提取药物不受时间和性别的限制,而从动物乳汁中提取药物则受到限制.
故答案为:
(1)显微注射法     显微操作仪
(2)同种限制    DNA连接      质粒     动植物病毒     噬菌体的衍生物     标记基因      受精卵(或早期胚胎)      受精卵(或早期胚胎细胞)具有全能性,可使外源基因在相应组织细胞表达.
(3)DNA分子杂交(核酸探针)
(4)膀胱上皮
(5)不受时间和性别的限制

点评 本题综合考查基因工程技术方面的知识,要求考生识记基因工程的原理、操作步骤及应用;识记目的基因检测与鉴定的方法;明确动物受体细胞运用显微注射法,并能结合所学的知识准确答题.

练习册系列答案
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科目:高中生物 来源:2016届安徽合肥第一六八中学高三上学期第二次段考生物试卷(解析版) 题型:综合题

图甲是某生物细胞亚显微结构示意图,图乙是该生物体内同一部位的4个不同分裂时期细胞的图象。请据图回答问题:

(1)甲细胞与念珠藻细胞的主要区别是甲细胞中含有结构_________(填序号)。

(2)若图甲为洋葱根尖分生区细胞,则图中不应有的结构是_________(填序号);若图甲细胞能合成生长激素,则在该激素合成、运输、分泌出细胞的过程中,依次经过的膜结构是_________(填序号)。

(3)研究表明,结构②的功能越复杂,其含有的_________种类和数量就越多.若图甲为甲状腺滤泡上皮细胞,用某种药物处理后,发现该细胞对葡萄糖的吸收速率大大降低,而对碘等物质的吸收速率没有影响。这说明该药物最可能的作用是___________________________。

(4)若图甲为人体骨髓造血干细胞,则该细胞可能会发生类似于图乙中_________(填字母)所示的分裂现象。造血干细胞能分裂分化成多种血细胞的根本原因是__________________。

(5)据乙图可知该生物体细胞中染色体数目最多时为______条;图中含有同源染色体的细胞是______(填字母);A细胞分裂产生的子细胞名称是_________。

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

13.在家畜育种方面,运用胚胎工程可达到较为理想的结果,现利用优良品种奶牛和黄牛进行家畜育种方面的研究,回答下列问题:
(1)体外受精时需要将采集的精子进行获能处理,而卵母细胞需要培养到MⅡ中期才能完成受精.
(2)胚胎干细胞可取自早期胚胎或原始性腺;用饲养层细胞培养ES细胞时,除必要的营养物质外,还需要加入血清、血浆等一些天然成分等一些天然成分.
(3)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的现代生物工程技术有早期胚胎培养和胚胎移植.

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

10.土壤中生活着大量的细菌、真菌和放线菌.某同学想设计实验探究土壤微生物是否可以将淀粉分解为还原糖,请你帮助完成相关设计.
实验用具及药品:烧杯、纱布、玻璃棒、试管、酒精灯、水、蒸馏水、碘液、斐林试剂、淀粉糊等.
(1)实验假设:土壤中微生物可以将淀粉分解为还原糖(或土壤中微生物不能将淀粉分解为还原糖).                
(2)实验步骤:
①将取自农田、林地或花盆等处的土壤放入里面垫有厚纱布的烧杯中,加水搅拌,然后将纱布连同土壤一起去掉.将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用.
②另取两只烧杯,编号A、B,分别加入等量的淀粉糊.然后在A烧杯中加入30mL的土壤浸出液,在B 烧杯中加入(30mL)的蒸馏水.
③在室温(20℃左右)下放置7天后,分别取A、B烧杯中的溶液20mL,各加入两支试管中,分别编号为A1、A2,B1、B2
④在A1,B1中加入碘液.在A2、B2中加入斐林试剂,并加热.
⑤观察试管中溶液的颜色变化,记录实验结果.
(3)实验现象:
如果土壤中微生物可以将淀粉分解为还原糖,则实验现象是 
A1 无蓝色出现 B1 有蓝色出现;A2 有砖红色沉淀生成 B2无砖红色沉淀生成.

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

17.利用细菌大量生产人的胰岛素,下列叙述错误的是(  )
A.用适当的化学物质处理受体细菌表面,将重组DNA导入受体细菌
B.用不同的限制酶对载体与人的胰岛素基因进行切割
C.通常通过分子杂交技术来检测目的基因是否转录出了mRNA
D.重组DNA必须能在受体细菌内进行复制与转录,并合成人的胰岛素

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

7.胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术,可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用.下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程.

(1)从良种母牛采集的卵母细胞,都需要在体外培养到减数第二次分裂中期(或M II中期)期;从良种公牛采集的精子要经过获能后才能进行受精作用.
(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还需要提供CO2气体以维持培养液(基)的pH.
(3)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器,需将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子等组件重组在一起,然后导入牛的受精卵中,最常用的导入方法是显微注射法;获得转基因母牛后,如果牛奶中含有人类白细胞介素(或牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)即说明目的基因已经表达.

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科目:高中生物 来源: 题型:填空题

14.为了调查蓉江河的水质状况,某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量,并进行了细菌的分离等工作.回答下列问题:
(1)制备实验所需的培养基时,在各成分都溶化后和分装前,要进行的是调整pH和灭菌,对培养基进行灭菌的常用方法是高压蒸汽灭菌.倒平板时要待平板冷凝后,将平板倒置,其主要原因是防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染.
(2)该小组可采用上图②所示的稀释涂布平板法(方法)检测水样中的细菌含量.在接种前,随机取若干灭菌后的空平板先行培养了一段时间,这样做的目的是检测培养基平板灭菌是否合格;然后,将1mL水样稀释100倍,在3个平板上用涂布法分别接入0.1mL稀释液;经适当培养后,3个平板上的菌落数分别为39、38和37.据此可得出每升水样中的活菌数为3.8×107
(3)该小组采用平板划线法分离水样中的细菌.操作时,接种环通过灼烧灭菌,在第二次及以后划线时,总是从上一次的末端开始划线.这样做的目的是将聚集的菌体逐步稀释以便获得(不连续)单个菌落.

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

11.为研究某种植物对盐的耐受性,科学家测定了不同盐浓度对该植物的净光合速率和光合色素含量的影响,结果如下表所示.回答问题:
NaCl浓度(mmol/L)净光合速率(μmolCO2•m-2•s-1光合色素含量(mg/g)
叶绿体类胡萝卜素
06.02.30.75
256.52.61.00
507.02.80.60
1005.92.40.55
1505.72.00.50
2002.51.80.48
2502.01.50.45
(1)从某植物叶片中提取光和色素时,加入CaCO2的目的是防止色素被破坏;与光合作用有关的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上.
(2)光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段,其中光反应为暗反应提供[H]和ATP.
(3)据表分析,与低盐相比,当NaCl浓度在200~250mmol/L时,净光合速率显著下降.
原因是:
①光和色素含量降低,造成光反应减弱.
②根细胞周围盐浓度增高,根细胞会因渗透作用失水,导致叶片萎蔫,气孔关闭,使CO2吸收不足,造成暗反应受阻.

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

9.下列有关生物变异的叙述,正确的是(  )
A.花药离体培养过程中,能发生的变异类型有基因重组、基因突变和染色体变异
B.Aa自交时,由于减数分裂过程中基因重组导致后代出现性状分离
C.二倍体植株作父本,四倍体植株作母本,在四倍体植株上可得到三倍体无子果实
D.萌发的种子或幼苗经秋水仙素处理易产生染色体数加倍的变异

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同步练习册答案